Gli organelli produttori di energia sono chiamati mitocondri. Le cellule animali hanno normalmente da 1000 a 2000 mitocondri. Le cellule con un fabbisogno energetico più elevato, come grasso e cellule muscolari, ne hanno di più. I mitocondri sono organuli a forma di capsula di lunghezza compresa tra 1 e 10 micrometri.
I mitocondri sono costituiti da due membrane. Lo strato esterno consente a piccole molecole, come sostanze nutritive, ATP, ossigeno e anidride carbonica, di passare attraverso il centro. La membrana interna è costituita da pieghe chiamate creste. È meno permeabile della membrana esterna, consentendo solo ossigeno, anidride carbonica e acqua. I mitocondri producono energia sotto forma di adenosina trifosfato, o ATP, in un processo chiamato respirazione cellulare. L'ATP supporta la respirazione aerobica, che utilizza l'ossigeno per alimentare le cellule.
